在潮濕的牢房中打點妝容后，女囚林葉加代（吉永小百合飾）走向絞刑架的途中回溯往事。1955年春天，加代因青年警察橋本（三浦友和飾）的關注遭善妒的退伍兵丈夫毆打，橋本趁機強占加代并唆使其毒殺親夫。與加代同居的橋本依靠其資助赴東京求學，返鄉后卻帶回年輕情人幸子。絕望的加代與幸子離開故鄉，以縫紉手藝維生時結識大和閣浴場主人福見（西田敏行飾），其強烈的占有欲導致加代屢遭妻子斥責。暗戀加代的丑陋雜役塔伯（中田博久飾）亦在此時出現。隨后浴場接連發生兇殺案，從故鄉趕來的警察將加代列為嫌疑人逮捕。最終法庭認定其連環殺人罪名成立，隨著絞刑架的降落，加代在血色夕陽中結束了被命運撕裂的人生。本片根據昭和年間真實犯罪事件改編，展現戰后日本社會邊緣人群的生存困境。